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Ambiente de DesenvolvimentoWalter Fetter [email protected]

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Escola de Engenharia

Departamento de Sistemas Elétricos de Automação e Energia

ENG04056 Microcontroladores

Copyright (c) Walter Fetter Lages – p.1

Tópicos

• Editor de Textos• Compilador• Montador• Linker

• Linkagem Incremental• Linkagem Estática• Linkagem Dinâmica

• Make• Gerenciador de Bibliotecas• Depurador• Ambiente Integrado de Desenvolvimento


Introdução

• Linguagem de máquina• Assembly• Montador• Compilador• SistemaHost• SistemaTarget


Editor de Textos

• Produz o arquivo fonte (.c, .pas, .java,.cpp, . . . )• MS-DOS Editor (edit)• Windows notepad (notepad)• Norton Editor (ne)• Brief (brief)• Windows Programmer’s Editor (wpe)• Joe’s Own Editor (joe)• Visual Editor (vi)• VI Improoved (vim)• KDE Text Editor (kedit)• Editor of Macros (emacs)


Compilador

• Traduz os módulos fonte para outra linguagem(.asm, .s) ou para módulos objeto (.obj, .o)• Microsoft C (cc)• Turbo Pascal (tpc)• Turbo C++ (tcc)• Borland C++ (bcc)• GNU Compiler Collection (gcc, g++, g77,gjc, . . . )


Montador

• Traduz os módulos fonte em Assembly (.asm,.s) para módulos objeto (.obj, .o)• Microsoft Macro Assembler (ml, masm)• Turbo Assembler (tasm)• GNU Assembler (as)• Netwide Assembler (nasm)


Linker

• Liga os diversos módulos objeto (.obj, .o) paracriar:• um programa executável, ou• um módulo maior, ou• uma biblioteca de linkagem dinâmica

• As referências internas são resolvidas• Microsoft Linker (link)• Turbo Linker (tlink)• GNU Linker (ld, collect2)


Fluxo Mínimo

Editor deTexto

programa

programafonte.c, .pas, .cpp, . . .

. . .

. . .

Compiladorou

Montador

móduloobjeto.o

Linker

executável(sem extensão)

SistemaOperacional

processo


Gerenciador de Bibliotecas

• Agrupa diversos módulos objeto (.obj, .o) emum arquivo de biblioteca (.lib, .a)

• As referências internasnãosão resolvidas• A unidade de linkagem é o módulo objeto

• Microsoft Library Manager (lib)• Turbo Library Manager (tlib)• GNU Archive (ar)


Depurador

• debug• Codeview (cv)• Turbo Debugger (td)• GNU Debuger (gdb)

• Front-ends (xxgdb, kdbg)


Linkagem Incremental

• Diversos módulos objeto são ligados para formarum módulo objeto maior

• São resolvidas as referências internas


Linkagem Estática

• Um ou mais módulos são ligados para criar umprograma executável (.exe) ou imagem binária(.com)

• Podem ser ligados módulos em sí ou móduloscontidos em bibliotecas estáticas

• Cada programa tem a sua própria copia dosmódulos objeto (.obj, .o)


Linkagem Dinâmica

• Bibliotecas dinâmicas (.dll, .so) não sãoligadas com o programa pelo linker

• Carregada pelo sistema operacional• Compartilhada por todos os programas que usam

a biblioteca dinâmica


Fluxo Completo

Editor deTexto

programa

programafonte.c, .pas, .cpp, . . .

. . .

. . .

Compiladorou

Montador

módulo

módulo

objeto

objeto

.o

.o

Linker

executável(sem extensão)

SistemaOperacional

processo

biblioteca

biblioteca

dinâmicalib .so

estáticalib .a imagem

binária.bin

(E)EPROM

Gerenciadorde

Biblioteca

...


Make

• Programa para automatizar e otimizar o processode compilação e linkagem

• Executa apenas os procedimentos que sãonecessários

• Funciona baseado na comparação das datas ehoras dos arquivos

• Makefile = Arquivo interpretado pelomake• Microsoft Program Maintenance Utility

(make, nmake)• Borland Make (make)• GNU Make (make)


IDE

• Editor, Compilador, Linker, Make, . . . integrados• Alguns podem ser configurados para utilizar

diversos compiladores, linkers, . . .• Microsoft Visual C (msc)• Turbo Pascal (turbo)• Borland C++ (bc)• Windows Programmer’s Editor (wpe)• KDE Development Environment

(kdevelop)


Exemplo 1

• Hello, World! em C• hello.c• Makefile


hello.c

#include <stdio.h>

int main(int argc,char *argv[])

{

printf("Hello, world!\n");

return 0;

}


Makefile

1 TARGET=hello

2 SRCS=$(TARGET).c

3

4 FLAGS=-O2 -Wall -MMD

5 INCLUDE=-I. -I$(HOME)/include

6 LIBDIR=-L$(HOME)/lib

7 LIBS=

8

9 CC=gcc

10 CFLAGS=$(FLAGS) $(INCLUDE)

11 LDFLAGS=$(LIBDIR) $(LIBS)


Makefile – Continuação

13 all: $(TARGET)

14

15 $(TARGET): $(SRCS:.c=.o)

16 $(CC) -o $@ $^ $(LDFLAGS)

17

18 %.o: %.c

19 $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<

20

21 -include $(SRCS:.c=.d)

22

23 clean:

24 rm -f *~ *.bak *.o *.d

25

26 distclean: clean

27 rm -f $(TARGET)


Exemplo 2

• Hello, World! em C++• hello.cpp• Makefile


hello.cpp

#include <iostream>


{

std::cout << "Hello, world!" << std::endl;

return 0;

}


Makefile

1 TARGET=hello

2 SRCS=$(TARGET).cpp

3

4 FLAGS=-O2 -Wall -MMD

5 INCLUDE=-I. -I$(HOME)/include -I$(HOME)/include/cpp

6 LIBDIR=-L$(HOME)/lib

7 LIBS=

8

9 CXX=g++

10 CXXFLAGS=$(FLAGS) $(INCLUDE)

11 LDFLAGS=$(LIBDIR) $(LIBS)



13 all: $(TARGET)

14

15 $(TARGET): $(SRCS:.cpp=.o)

16 $(CXX) -o $@ $^ $(LDFLAGS)

17

18 %.o: %.cpp

19 $(CXX) $(CXXFLAGS) -c -o $@ $<

20

21 -include $(SRCS:.cpp=.d)

22

23 clean:

24 rm -f *~ *.bak *.o *.d

25

26 distclean: clean

27 rm -f $(TARGET)


Exemplo 3

• Hello, World! em Assembly• Utiliza serviço do Linux para mostrarstring• Sintaxe dogas

• hello.s• Makefile


hello.s

.intel_syntax noprefix

.text

.global _start

_start: mov edx,offset len # message length

mov ecx,offset msg # pointer to message to write

mov ebx,1 # file handle (stdout)

mov eax,4 # system call number (sys_write)

int 0x80 # call kernel

mov ebx,0 # first argument: exit code

mov eax,1 # system call number (sys_exit)

int 0x80 # call kernel

.data

msg: .string "Hello, world!\n"

len= . - msg


Makefile

1 TARGET=hello

2 SRCS=$(TARGET).s

3

4 FLAGS=--gstabs -a=‘echo $@ | cut -f 1 -d.‘.lst \

5 -MD=‘echo $@ | cut -f 1 -d.‘.d

6 INCLUDE=

7 LIBDIR=

8 LIBS=

9

10 AS=as

11 ASFLAGS=$(FLAGS) $(INCLUDE)

12 LD=ld

13 LDFLAGS=



14

15 all: $(TARGET)

16

17 $(TARGET): $(SRCS:.s=.o)

18 $(LD) $(LDFLAGS) -o $@ $(LIBS) $^

19

20 %.o: %.s

21 $(AS) $(ASFLAGS) -o $@ $<

22

23 -include $(SRCS:.s=.d)

24

25 clean:

26 rm -f *~ *.bak *.o *.d *.lst


Exemplo 4

• Hello, World! com interface gráfica• Utiliza o toolkit Qt versão 4

• hello.cpp• makefile

• makefile tem prioridade sobre o Makefile• Utiliza qmake para gerar Makefile


hello.cpp

#include <QApplication>

#include <QPushButton>


{

QApplication app(argc,argv);

QPushButton hello("Hello, world!",0);

hello.show();

return app.exec();

}


makefile

1 TARGET=hello

2

3 QMAKE=qmake

4

5 all: $(TARGET)

6

7 $(TARGET): Makefile

8 $(MAKE) -f Makefile

9

10 Makefile: $(TARGET).pro

11 $(QMAKE) -o $@

12

13 $(TARGET).pro: $(PWD)

14 $(QMAKE) -project -o $@


Referências[1] S. Chamberlain and I. L. Taylor.Using ld, the GNU Linker, 2003.

<http://sourceware.org/binutils/docs>.

[2] D. Elsner, J. Fenlason, and friends.Using as, the GNU Assembler, 2002.


[3] R. H. Pesch, J. M. Osier, and Cygnus Support.The GNU Binary Utilities, 1993.


[4] R. M. Stallman, R. McGrath, and P. Smith.GNU Make, A Program for Directing

Recompilation. Boston, 2002.

<http://www.gnu.org/software/make/manual/make.pdf>.

[5] R. M. Stallman, R. Pesch, S. Shebs, and etal.Debugging with GDB, The GNU Source-Level

Debugger. Boston, 2002.

<http://sourceware.org/gdb/current/onlinedocs/gdb.pdf.gz>.

[6] R. M. Stallman and The GCC Developer Community.Using the GNU Compiler Collection,

2004.<http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc>.


<http://sourceware.org/binutils/docs>



<http://www.gnu.org/software/make/manual/make.pdf>

<http://sourceware.org/gdb/current/onlinedocs/gdb.pdf.gz>

<http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc>

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